THEMEN

Wie ein Quantencomputer funktioniert und wofür er ist

Wie ein Quantencomputer funktioniert und wofür er ist


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Hin und wieder kommt das Wort in die Schlagzeilen Quantencomputer eÄhnlich wie bei der Eroberung und Erforschung des Weltraums lesen wir über neue Überholmanöver und Entdeckungen. Wenn Sie nicht vom Feld sind, können Sie das Gefühl haben, ausgeschlossen zu sein, und wenn wir zumindest über Planeten und Weltraumraketen sprechen, können wir uns diese vorstellen, im Fall von Computern und ihren internen Mechanismen nicht einmal Fantasie und eine künstlerische Darstellung kann uns helfen.

Verstehe aber wie ein Quantencomputer funktioniert Es ist etwas, das jeder von uns tun kann, zumindest auf grundlegende Weise, um die Bedeutung neuer Entdeckungen und den Fortschritt des Projekts zu erfassen und sich darüber zu freuen, genau wie bei einem siegreichen Weltraumunternehmen. Im Wettbewerb um c zu schaffenQuantencomputer Größere und schnellere Unternehmen stehen sich immer mehr gegenüber als Länder, aber es gibt viele Interessen, die wir bei der Analyse verlieren würden. Dies ist nicht der Punkt, den wir vertiefen möchten.

Wie ein Quantencomputer funktioniert

Die neuesten Nachrichten sprechen von einem Google-Sieg über IBM, den letzterer bestreitet. Ich wette, dass wir in einiger Zeit sehr gut das Gegenteil lesen könnten, also lasst uns nicht die Nachrichten verfolgen und uns auf den Protagonisten konzentrieren. An der Basis des Betrieb eines Computers Von diesem Typ gibt es die Prinzipien der Physik und insbesondere der Quantenmechanik. Wir verwenden das, was wir im Laufe der Jahre über die Natur von Partikeln entdeckt haben, um die ständig wachsende Datenmenge, die wir sammeln und die unser Computer funktionieren lassen soll, besser zu verarbeiten.

Die Grundeinheit ist die Qubites ist neu, es ist anders, es ist effizienter, weil es uns ermöglicht, die Berechnungen dank der Überlagerung von Quantenzuständen gleichzeitig durchzuführen. Dies bedeutet, dass wir, bevor wir die Bits mit den Werten 1 oder 0 und keine andere Alternative hatten, zu einer bestimmten Art von Logik gezwungen wurden, die auf dieser Dualität basierte.

Heute haben wir jedoch mit Qubits nicht mehr nur 0 und 1 als Werte, sondern viele andere, die die Werte sind Quantenzustände dass ein Teilchen gleichzeitig mit unterschiedlichen Wahrscheinlichkeiten annehmen kann. Es ist, als würde man von einer Schwarzweißzeichnung zu einer Farbzeichnung mit einer großen Auswahl an Farbtönen wechseln. Mit dieser unvollkommenen, aber wirkungsvollen Metapher können wir fortfahren, indem wir feststellen, dass eine neue Informatik geschrieben werden muss, die all diese Zustände ausnutzt und berücksichtigt. Neue Gesetze, neue Logik, größere Leistung und Geschwindigkeit. Es gibt andere spezielle Eigenschaften dieser neuen Bits, die wir Qubits nennen. Diese verschiedenen Quantenzustände können sich gegenseitig stören, und was noch wichtiger ist, sie können sich miteinander verflechten, was zu einem führt Korrelation. Diese Eigenschaften sind etwas rätselhafter zu erklären, aber denken wir daran, indem wir sie mit der Tatsache übersetzen, dass sie noch mehr Platz für Computerexperten zum "Spielen" schaffen.

Wofür ist der Quantencomputer?

Lassen Sie uns gleich etwas klären, bevor wir anfangen zu träumen ein Quantencomputer in ein paar Jahren auf unserem Schreibtisch. Es ist nicht wie das neue Smartphone-Modell, das einige Monate nach seiner Ankündigung erscheint. Nein, hier müssen wir lange warten und jetzt haben wir Projektionen, Prognosen und einen sehr hohen Platz- und Energieverbrauch, der es uns sicherlich nicht erlauben würde, jeden seinen eigenen Quanten-PC in der Hand zu haben.

Berechnungen und Überarbeitungen mit einer solchen Maschine können in Zeiten durchgeführt werden, die absolut nicht mit denen vergleichbar sind, die wir gewohnt sind zu denken. In der Tat, dank der Eigenschaften unserer Qubits, ich Quantencomputer Sie sind in der Lage, gleichzeitig durch paralleles Rechnen mehrere Lösungen für ein einziges Problem zu verarbeiten. Heute können wir mehr Lösungen haben, aber wir müssen nacheinander rechnen.

Abgesehen davon, dass wir eine außergewöhnliche Maschine in der Hand haben und uns unser tägliches Leben ansehen, fragt man sich: "Was um alles in der Welt müssen wir so groß berechnen?" Hier sind einige Beispiele, die uns verständlich machen, wie dieser Computer unser Leben verbessern kann, auch wenn er nicht auf unserem Schreibtisch liegt, selbst in sehr konkreten und alltäglichen Aspekten. Mit ihrer großen Rechenleistung können sie das Gebiet von dramatisch revolutionieren Internet-Sicherheit durch Kryptographie, und auch die der viel konsultierten und diskutierten Wettervorhersage. Selbst in einem sehr breiten Forschungsbereich kann ein zusätzliches Berechnungsinstrument hilfreich sein, beispielsweise bei der Suche und Herstellung neuer Materialien.

Ein Anwendungsbeispiel für diesen Computer ist das Internet-Sicherheit und kommunikationsbezogene Kryptographie. Angesichts der Datenflut, die wir heute senden und empfangen, ist es sehr schwierig herauszufinden, ob jemand einen Teil davon stiehlt, kopiert oder beschädigt. Es ist jedoch sehr wichtig, dies zu wissen und zu verhindern, dass es passiert. Dank der Quantenkryptographie ist es möglich zu verstehen, ob Informationen abgefangen oder kopiert wurden. Die Eigenschaften des Lichts werden verwendet, um die zu gewährleisten Sicherheit der Informationsübertragung, Denn wenn wir sie auf brillante Weise ausnutzen, die hier nur schwer auf den Punkt zu bringen ist, können wir in Echtzeit Alarm für Verstöße geben.

Wie ein Quantencomputer funktioniert und warum er empfindlich ist

Aus der Wildheit, mit der die großen Namen zu kämpfen haben Quantencomputer Es wird immer verständlicher, dass dies überhaupt kein triviales Unterfangen ist. Es kostet viel Zeit und Geld und manchmal reicht es nicht aus, man braucht eine brillante Intuition. Heute sind die Maschinen, von denen wir wissen, dass wir sie haben, noch weit davon entfernt, unserer Gesellschaft signifikante Vorteile zu bringen, aber wir arbeiten daran. Ungefähr zehn Jahre und vielleicht sehen wir etwas.

Sie sind zwar sehr mächtig, aber auch äußerst empfindlich Magnetfeld kleines kleines kann sie stören. Alles, was mit dem Computer verbunden ist, muss auch sein neu gestaltet, mit enormen Kosten. Wir können sicherlich nicht die gleiche identische Software wie immer verwenden, wir brauchen völlig andere neue, die noch zu wenige zu entwerfen wissen.